Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб сушіння харчових продуктів, який полягає в тому, що водну суспензію білкового концентрату змішують з піноутворюючим агентом, спінюють, розпорошують, який відрізняється тим, що у вищезазначену суспензію вводять газоподібний компонент, інертний до середовища, без зміни його густини, та гомогенізують суміш під тиском, після чого сушать отриману трикомпонентну (білок-вода-газ) суміш у потоці гарячого повітря.

2. Спосіб сушіння харчових продуктів за п. 1, який відрізняється тим, що як  піноутворюючий агент використовують карбонат або бікарбонат натрію або калію, або кальцію.

Текст

1. Спосіб сушіння харчових продуктів, який полягає в тому, що водну суспензію білкового концентрату змішують з піноутворюючим агентом, спінюють, розпорошують, який відрізняється тим, що у вищезазначену суспензію вводять газоподібний компонент, інертний до середовища, без зміни його густини, та гомогенізують суміш під тиском, після чого сушать отриману трикомпонентну (білок-вода-газ) суміш у потоці гарячого повітря. 2. Спосіб сушіння харчових продуктів за п. 1, який відрізняє ться тим, що як піноутворюючий агент використовують карбонат або бікарбонат натрію або калію, або кальцію. Винахід відноситься до сфери сушки дисперсії розчину капілярно-пористого рослинного матеріалу та призначений для отримання сухого продукту з поліпшеними спожитковими властивостями. Наприклад, сушіння суспензій рослинного білку сої або соняшника. Може бути використаний у харчовій щ омисловості та інших галузях. Існуючі засоби сушки білкових суспензій та розчинів, такі як сушіння розпилюванням, сушіння у "киплячому шарі" дозволяють отримувати гранульований сухий продукт з різноманітним розміром гранул (4-20мм у "киплячому шарі" та 50-250мк засобом "розпилювання"). Сухі частки білкових продуктів мають щільну структур у та різноманітні функціональні властивості такі, як здібність утримувати воду і жир, утворювати емульсію, диспергуватися у воді. Ці властивості білкових продуктів вельми важливі, при використанні '''х у м'ясних, кондитерських та хлібобулочних виробах. При зростанні пористості сухи х часток білку спожиткові властивості поліпшуються. Вологоутримуюча, жирозв'язуюча, емульгуюча здібність та стабільність емульсій білків сої висушених у "киплячому шарі" приблизно складають відповідно - 350%, 70%, 60%, 60%, висушених засобом "розпорошення" - 500%, 70%, 85%, 80%, що не завжди відповідає вимогам споживачів білку, особливо при використанні білку в якості емульгатора жирових сумішей. У той же час процес теплового обезволожування високовологих суспензій вельми енергоємний і інтенсифікація масо-теплообміну при його здійсненні призводить до зниження питомих витрат енергії на отримання готового продукту. У літературних та патентних джерелах описано ряд засобів сушки харчови х продуктів. Відомий "Спосіб сушки розчинів та суспензій" [АС СССР №1744386 F26В3/12], згідно з яким суспензію або розчин попередньо нагрівають до температури 150-200°С під тиском від 800кПа до 2МПа. Потім вологий продукт витримують у середовищі газообразного теплоносія при атмосферному тиску із вмістом вологи 700-1000г/кг с.в. й піддають сушці засобом "розпорошення" у закрученому потоці того ж теплоносію (початкова температура теплоносія 500°С, кінцева - 105°С), при цьому у зону вивантаження сухого матеріалу поточно руху останнього подають додатково атмос (19) UA (11) 79863 (13) C2 (21) a200508991 (22) 23.09.2005 (24) 25.07.2007 (46) 25.07.2007, Бюл. №11, 2007р. (72) Раковський Петро Павлович, Петік Павло Федорович, Філенко Людмила Михайлівна, Гладкий Максим Валентинович (73) Український науково-дослідний інститут олій та жирів (56) SU 1744386 A1, 30.06.1992 SU 1061786 A, 23.12.1983 SU 1063362 A, 30.12.1983 SU 1255091 A1, 07.09.1986 US 3604123 A, 14.09.1971 GB 1313085 A, 11.04.1973 HU 47811, 28.04.1989 RU 2134524 C1, 20.09.1999 3 79863 ферне повітря з температурою 100-120°С у кількості 2-10 кг.м./с. Недоліки засобу: 1. Висока початкова й кінцева температура теплоносію, що використовується при сушці, призводить до погіршення спожиткових властивостей продукту, кінцева температура, що дорівнює 105°С призводить до набування продуктом коричневого кольору за рахунок взаємодії білків з гідроксильними групами (реакція Маерса). 2. Небажаний контакт з атмосферним повітрям при високій температурі (100-120°С) у зоні вивантаження продукту, що призводить до окислювального псування продукту. Відомий "Спосіб термообробки високовологих капілярно-порисіих матеріалів" [АС СССР №629418, F26В1/00], який включає в себе взаємодію магнітного поля із напругою 2000-4000Е, яке рухається із швидкістю 0,2-0,3м/с з матеріалом. До недоліків засобу належить віднести можливість його використання тільки до капілярнопористих матеріалів, а не до рідких водних суспензій з вмістом вологи 94-75%, які не мають магнітних властивостей. У той самий час, магнітна обробка інтенсифікує термообробку, але не поліпшує спожиткових властивостей продукту. У якості прототипа обрано спосіб сушки попередньо спіненого матеріалу, у я ;ому були використані пневматичні форсунки при сушці білкового концентрату засобом "розпорошування" [журнал "Известия ВУЗов. Пищевая технология", 1985, №6, с.101-103]. Для розпорошення використовували стисле повітря під тиском 0,25МПа, на спінювання подавалося повітря під тиском 0,1МПа. Спінений продукт по трубопроводу довжиною 2 метри подавався на пневматичну форсунку і розпорошувався у сушильну камеру, де висушувався при температурі теплоносія на вході 160-175°С, а на виході 80-85°С. При використанні пнеьматичних форсунок із попереднім спінюванням продукту, вологонапруженість сушильної камери збільшується у 1,5-2,0 рази, та збільшується дисперсність висушеного продукту. До недоліків засобу належить віднести те, що бульбашки повітря утворюючи зовнішню піноструктуру суспензії й інтенсифікуючи процес сушки, за рахунок збільшення площі випаровування вологи з поверхні часток (зменшення лінійних розмірів часток при розпорошуванні) не утворюють пористості сухого продукту, і як наслідок не впливають на формування поліпшених спожиткових властивостей продукту. Зменшення лінійних розмірів часток також погіршує ефективність очистки сушильного агента (відпрацьованого повітря) у циклонах і фільтрах сушильного комплексу, що призводить до втрат продукту. Задачею запропонованого винаходу є отримання пористого гранульованого білкового продукту з поліпшеними спожитковими властивостями, й зниження енергетичних витрат на сушку, шляхом інтенсифікації тепло-масообміну. 4 Поставлену задачу досягають наступним чином. Кислу суспензію (дисперсію) рослинного білку, отриману одним із відомих способів (наприклад кислотним осаджуванням з маточного розчину білка), з вмістом сухих речовин 6-25%, нейтралізують піноутворюючим агентом -розчином карбонату або бікарбонату натрію до рН = 5,5-7. Потім диспергують під тлском виділену при нейтралізації газообразну фазу, інертну по відношенню до рослинного протеїну, наприклад СО2. Отриману суміш гомогенізують при тиску не менш ніж 0,1МПа для рівномірного розподілення інертного газу у об'ємі дисперсії та недопущє іня зміни її густини (виникнення піни). Отриману таким чином трьохкомпонентну (білок, газ, вода) суміш піддають сушці у току гарячого повітря методом «розпорошення» або - «киплячого шару». Температур у теплоносія при сушці у «киплячому шарі» встановлюють переважно 160°С, для зберігання найбільш рчсоких спожиткових властивостей продукту. Температуру теплоносія при розпорошувальній сушці встановлюють не вище ніж 250°С, що забезпечує найбільш високі спожиткові властивості продукту. Таким чином, зміна густини продукту відбувається після його витоку з розпорошувача у сушильній камері, а утворення пористої структури у період зменшення швидкості сушки при низькій залишковій вологості матеріалу (менш ніж 75%), після виникнення твердої корки на поверхні часток, за рахунок виходу газ у. Внаслідок такого ведення процесу дисперсність сухого матеріалу не змінюється, а об'ємна маса зменшується, що свідчи ть про збільшення його пористості. Для виконання способу сушки застосовують типове обладнання: змішувач, гомогенізатор, розпорошувач, сушильне обладнання. Приклади здійснення Приклад №1 Суспензію кислого соєвого білку нейтралізують 25% розчином бікарбонату натрію (NаНСО3) до рН = 6,8, та вводять під тиском у трубопроводі вуглекислий газ й додатково гомогенізують під тиском не менш ніж 0,1МПа. Після чого суспензію піддають сушці на розпорошувальній сушильній установці при температурі теплоносія на вході 185°С, на виході 90°С. Висушений продукт має приємний білий колір, має поліпшені спожиткові властивості й знижену насипну щільність, внаслідок отримання пористої структури. Питомі витрати тепла й електроенергії на отримання одного кілограму сухого продукту нижче, ніж у контрольному досліді. Результати наведені у таблиці 1. Приклад №2 На відміну від приклада №1 використовують суспензію кислого соняшникового білку, а далі за текстом приклада №1. Результати наведені у таблиці 1. 5 79863 6 Таблиця 1 Порівняльні результати сушки засобом «розпорошення» Функціональні і техніко хімічні показники 1 Вологоутримуюча здібність,% Жирозв'язуюча здібність,% Емульгуюча здібність,% Стабільність емульсії,% Питомі витрати тепла,кДж/кг сух. прод. Питомі витрати електроенергії,кВт годин/кг сух. прод. Контрольний дослід, (без вводу газ у) Приклад №1,2 (з вводом газу) Білковий концентрат Соєвий Соняшниковий Соєвий Соняшниковий 2 3 4 5 508,7 177,5 565,0 307,0 66,2 114,0 183,0 95,2 83,6 80,3 53,5 46,6 95,0 90,0 55,5 48,9 91*103 86,4* 103 68,1*103 61,7*103 11,76 8,25 9,15 6,91 Приклад №3 Суспензію кислого соєвого білку нейтралізують 25% розчином бікарбонату натрію (NаНСО3) до рН = 5,5, та вводять під тиском у трубопроводі вуглекислий газ й гомогенізують під тиском не менш ніж 0,1МПа. Після чого суспензію піддають сушці та гранулюванню у «киплячому шарі» при температурі теплоносія під решіткою 156°С, у «киплячому шарі» 75°С, на виході 78°С. Висушений продукт у вигляді легких гранул діаметром 1015мм мелють у муку світло кремового кольору, яка має поліпшені спожиткові властивості. Питомі витрати тепла й електроенергії на отримання одного кілограму сухого продукту нижче, ніж у контрольному досліді. Результати наведені у таблиці 2. Приклад №4 На відміну від приклада №3 використовують суспензію кислого соняшникового білку, а далі за текстом приклада №3. Результати наведені у таблиці 2. Таблиця 2 Порівняльні результати сушки у «киплячому шарі» Контрольний дослід, (без вводу газ у) Приклад №3,4 (з вводом газу) Білковий концентрат Соєвий Соняшниковий Соєвий Соняшниковий 1 2 3 4 5 Вологоутримуюча здібність,% 345,6 159,6 472,5 285,4 Жирозв'язуюча здібність,% 65,1 61,6 122,4 83,9 Емульгуюча здібність,% 52,9 32,1 168,8 144,0 Стабільність емульсії,% 55,6 24,8 95,3 46,2 Питомі витрати тепла,кДж/кг 3 3 3 34,5*10 25,5*10 18,3*10 19,7*103 сух. прод. Питомі витрати електроенер8,47 5,23 5,21 4,05 гії,кВт годин/кг сух. прод. Функціональні і техніко хімічні показники Порівняльні технічні показники прототипа відносно передбачуваного винаходу наведені у таблиці 3. 7 79863 8 Таблиця 3 Порівняльні технічні показники Технічні показники 1. Напруга об'єму розпорошувальної камери по випареній волозі,кг/м 3ч 2. Розмір часток висушеного порошку,мкм Прототип Передбачуваний винахід 8,5-9,5 10-12 6-9,25 5-6 З приведених у таблиці 3 показників видно, що запропонований нами спосіб сушки дозволяє збільшити вологозняття з одиниці об'єму апарата з 9,25 до 10,0кг/м 3ч за рахунок інтенсифікації випарування вологи з системи тверда речовина -вода газ під час сушки. Збільшення дисперсності порошку до 5-6мкм та його пористості сприяють поліпшеним функціональним властивостям, які надані у таблицях 1,2. Позитивний ефект забезпечуваний новою сукупністю ознак. 1 - Зниження питомих витрат тепла та електроенергії на отримання одного кілограму сухого продукту. 2 - Можливість здійснення засобу на усі х існ уючих сушильних потужностях без додаткових капітальних витрат. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 3 - Можливість поліпшення споживацьких властивостей білкового продукту в процесі сушки за рахунок введення газообразної фази. 4 - Економічну ефективність запропонованого засобу розраховуємо, ви ходячи з наступного положення: Отримати пористий гранульований білковий продукт можна на сушильних установках, що використовуються при виробництві ізолятів або концентратів білку з незначними додатковими капітальними витратами. Економія тепла і електроенергії для виробництва однієї тони сухого продукту складає: для соєвого розпорошувального білку 22,9.106кДж, 1,61.103кВт годин, для соняшникового розпорошувального білку 24,7.106кДж, 1,34.103кВт годин. Для соєвого білку, висушеного у «киплячому шарі» 16,2кДж, 3,26.103кВт годин, соняшникового білку 5,8кДж, 1,18.103кВт годин. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for food products drying

Автори англійською

Petik Pavlo Fedorovych

Назва патенту російською

Способ сушки пищевых продуктов

Автори російською

Петик Павел Федорович

МПК / Мітки

МПК: F26B 1/00, A23C 1/00, F26B 3/02

Мітки: продуктів, харчових, спосіб, сушіння

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-79863-sposib-sushinnya-kharchovikh-produktiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб сушіння харчових продуктів</a>

Подібні патенти